Physik compact, Basiswissen 8, Schulbuch

65 Strahlenschutz 22.4 A3 Begründe, warum die Kurve indirekt proportional dem Quadrat der Entfernung r fällt ( I ~ 1/ r 2 ; Schutz durch möglichst großen Abstand zur Strahlungsquel- le)! Bei einem Störfall in Kernkraftwerken kann es zur Frei- setzung großer Mengen radioaktiver Isotope in Form von Gas und Staub kommen. Als erste Schutzmaß- nahme wird daher der Bevölkerung ein Abdichten der Fenster empfohlen. In Schutzräumen wird die Frisch- luft über große Sandfilter angesaugt ( Schutz durch Filtern ). Die Verunreinigung des Erdbodens, der Kleidung, der Haut, etc. wird Kontamination genannt. Bei Kontakt mit radioaktiven Substanzen ist es notwendig, die Hände gründlich zu säubern bzw. die Kleidung zu wechseln ( Dekontamination – Schutz gegen Inkor- poration ). A4 In den Wochen nach der Tschernobyl-Katastro- phe wurde geraten, Freilandgemüse vor dem Kochen gründlich unter fließendem Wasser abzuspülen. Dis- kutiere mit deinen Klassenkameraden die Sinnhaftig- keit dieses Vorschlages! A5 Diskutiere mit deinen Klassenkameraden die Sinnhaftigkeit eines Schutzraumes! A6 Nach dem Auftreten eines radioaktiven Fallouts ist die natürliche Strahlungsexposition im Freien im All- gemeinen bedeutend erhöht. Diese Aktivität geht all- mählich zurück, während sie in geschlossenen Räumen (Häuser, Wohnungen) ansteigt. Versuche Erklärungen für dieses scheinbar paradoxe Verhalten zu finden! Abb. 65.1 Impulsraten beim Durchgang durch 32 Blatt Papier Abb. 65.2 Impulsraten beim Durchgang durch 40 Blatt Papier Abb. 65.3 Impulsraten beim Durchgang durch 48 Blatt Papier Nullrate Impulsrate Abstand in cm 0 10 20 30 40 Impulsrate in Abhängigkeit von der Entfernung zur Strahlenquelle 1 Abb. 65.4 Im Diagrammwurden die Impulsraten beim Durch- tritt der b -Strahlung durch Papier eingetragen und durch eine Kurve verbunden. Die Kurve gleicht dem Funktionsgraphen einer negativen e-Potenz, die sich asymptotisch an die Nullrate (gestri- chelte Linie) nähert. Verwendet man (dünne) Bleiplatten, so wird bereits nach wenigen mm Schichtdicke alle Strahlung absorbiert. Versuch Abstandsgesetz (Lehrerversuch) Die Abhängigkeit der Intensität einer Strahlungs- quelle vom Abstand zur Quelle soll untersucht wer- den. Wie im Absorptionsversuch wird zunächst die Nullrate gemessen. Anschließend bestimmt man die Intensität in 1 cm, 2 cm, 3 cm, 4 cm, 5 cm, 7 cm, 10 cm, 15 cm, 20 cm, ... Entfernung zur Quelle. Nullrate Impulsrate Abstand in cm 0 10 20 30 40 Impulsrate in Abhängigkeit von der Entfernung zur Strahlenquelle 1 Abb. 65.5 Die Mittelwerte der Impulsraten wurden in Abhän- gigkeit von der Entfernung zur Strahlenquelle eingetragen. Die Kurve nähert sich asymptotisch der Nullrate. A1 Die Intensität der Strahlung nimmt beim Durch- tritt durch eine absorbierende Schicht mit der Dicke D x um den Betrag D I ab: Zeige wie beim Zerfallsge- setz, dass die Intensität bei der Absorption exponenti- ell abnimmt (Schutz durch Abschirmung)! A2 Begründe mit Hilfe des Zerfallsgesetzes, dass die Intensität einer Strahlungsquelle exponentiell mit der Zeit t absinkt! Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv